KR101007444B1 - 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주형내에 금속화된 필름을 도입하는 단계 및 주형을 사출 성형에 의해 가소성 조성물로 충진하는 단계를 포함하고, 이때 금속화된 필름이 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하는, 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법에 관한 것이다. 본 방법의 이점은 특히 3차원(3-D) 금속화된 성형 제품이 어디에서나 가소성 조성물을 충분히 접착시키는 필름으로 제조될 수 있다는 것 및 성형 제품이 또한 연질의 감촉 특성을 갖는 표면을 구비할 수 있다는 것이다.

또한, 본 발명은 적어도 부분적으로 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품 및 레이저 표식이 추가로 제공된 이러한 제품에 관한 것이다.

Description

금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법{PROCESS FOR MAKING A PLASTIC MOULDED ARTICLE WITH A METALLIZED SURFACE}

본 발명은

(a) 주형내에 금속화된 필름을 도입하는 단계; 및

(b) 주형을 사출 성형에 의해 가소성 조성물로 충진하는 단계

를 포함하는, 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품, 레이저 표식이 추가로 제공된 금속화된 성형 제품 및 이러한 성형 제품을 함유하는 최종-용도 제품에 관한 것이다.

이러한 방법은 국제 특허 공개 제 WO 98/51516 A1 호에서 공지되어 있다. 이 공개 공보는 장식적인 금속화된 필름을 이용한 장식 제품의 제조방법을 개시하고 있다. 이 공개 공보에서, 장식적인 금속화된 필름은 불소 수지의 혼합물을 기제로 한다. 불소 수지는 그의 내오염 및 비-점착 특성에 대해 알려져 있다. 장식적인 금속화된 필름의 기재와의 우수한 접착성을 수득하기 위해서, 장식적인 금속화된 필름과 기재 사이의 접착성을 향상시키는데 추가의 접착성 층이 사용되었다.

제 WO 98/51516 A1 호에서 기술된 공지된 방법의 단점은 금속화된 표면을 갖는 3차원(3-D) 성형 제품을 수득하기 위해 접착성 층을 사용해야하고, 이때 금속화된 필름은 필름이 실질적으로 변형되는 모서리 및 다른 장소에서도 가소성 조성물에 대해 충분한 접착성을 나타낸다는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 단점을 나타내지 않거나 또는 훨씬 더 적게 나타내는 방법을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 이 목적은 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하는 금속화된 필름을 사용하는 본 발명에 따른 방법으로 달성된다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하는 이러한 필름은 필름에 대해 우수한 접착성을 나타내는 금속 층으로 금속화될 수 있고, 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머는 평평하지 않은 제품의 전체적인 표면상에서 가소성 조성물에 대해 우수한 접착성을 나타낸다.

유럽 특허 공개 제 EP 0296108 A1 호는 코폴리에테르 아마이드 필름을 사용하는 장식적인 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법을 개시하고 있지만, 상기 필름은 장식적이지 않고, 특히 미리 금속화되지 않았다. 이 공지된 성형 장식(in-mould-decoration, IMD) 방법에서는, 주형이 충진될 때, 코폴리에테르 아마이드 필름이 열의 영향하에서 장식된 지지 필름으로부터 잉크의 전달에 의해 장식되고, 지지 필름은 코폴리에테르 아마이드 필름과 함께 주형내로 통과하지만 장식된 성형 제품의 부분을 형성하게된다.

본 발명에 따른 방법에서는, 필름이 여러가지 상이한 유형의 금속의 박층을 적용하는 다양한 공지된 기법에 의해 미리 금속화될 수 있고, 필름 그 자체로 3차원(3-D) 성형 제품을 제조하는데 사용될 수 있는 한편, 추가의 접착성 층을 사용하지 않고도 필름이 여전히 가소성 조성물에 대한 충분한 접착성을 나타낸다. 예를 들어, 무전해 플레이팅, 금속 분무, 스퍼터링 또는 진공 금속화와 같은 금속화를 위한 공지된 기법은 많은 안내서, 예를 들어 문헌[Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering, vol. 9, p.580-622, Mark et al, John Wiley and Sons(1987), ISBN 0-471-80941-1]에 기술되어 있다. 금속의 상이한 유형은 예로서 구리, 은, 금, 크롬, 니켈, 알루미늄, 철, 주석, 아연, 납 및 황동을 포함한다. 금속 층은 부분적으로, 완전하게 또는 패턴 또는 전도성 경로의 형태로 필름 표면을 피복할 수 있다. 금속 층의 두께는 적용된 용도 및 기법의 요건에 의존하지만, 일반적으로 0.002 내지 45㎛ 범위이다. 예를 들어 EMI 차폐물 용도는 종종 반사 또는 단순 장식 효과가 중요한 용도에 비해 보다 두꺼운 층을 요구한다.

본 발명에 따른 방법의 추가의 이점은 필름이 없는 성형 제품이 개구를 갖는 위치, 예를 들어 누름 단추가 이후의 상에 탑재되는 위치에서도 필름이 그대로 유지되어 예를 들어 (스플래쉬)방수 또는 방진 하우징(housing)이 터치버튼 또는 누름 단추 등을 갖춘 제품으로 제조될 수 있다는 것이다. 추가의 이점은 특별한 양태에서, 금속화된 표면이 가소성 조성물의 표면과 직면하고, 가소성 성형 제품의 표면이 금속화된 필름의 열가소성 엘라스토머 면에 의해 형성되고, 수득된 성형 제품의 표면이 쾌적한 느낌을 주고, 즉 소위 부드러운 감촉 특성을 갖는다는 것이다. 게다가, 표면은 상당히 거칠 수 있고, 즉 미끄럼 방지 특성을 가질 수 있다. 이는 특히 예컨대 핸드폰, 지갑용 계산기, 전자공학 형성체 또는 개인 디지털 보조기, 주방 기기 등의 최종-용도 제품의 하우징 용도, 및 자동차 부속, 특히 승객 객실내의 것, 예컨대 대쉬보드(dashboard) 또는 이의 부품에서 유리하다.

본원에서 금속화된 필름은 적어도 부분적으로 금속화된 하나의 면을 갖고, 단지 상이한 외관보다는 오히려 특히 기술적 특성을 성형 제품에 부여하는 작용을 하는 필름을 의미하는 것으로 이해된다. 기술적 특성은 예를 들어, 제품의 표면상에 고온의 점을 차단하기 위해서 전기 회로 또는 열 차폐물내의 전도성 경로에 요구되는 성형 부품의 전기 또는 열의 전도; 예를 들어 소위 EMI 차폐로 지칭되는 전자기 간섭에 대항해서 차폐하는 램프 반사기내의 빛 또는 전자기파 각각의 반사; 또는 예를 들어 기체(예를 들어, 산소) 또는 수분의 확산에 대항하여 금속 층에 의한 벽을 제공하는 확산으로 이해된다. 게다가, 본 방법은 내마모성 금속화된 표면을 제공하여 금속화된 표면이, 예를 들어 자동차 문 손잡이를 제조할 때, 열가소성 엘라스토머 필름으로 피복될 수 있다. 후자의 경우에서는, 필름의 열가소성 중합체 표면이 주형 표면과 직면하고, 필름의 금속화된 표면이 주형 내부와 직면하도록 본 발명에 따른 방법의 단계 (a)에서 주형내에 금속화된 필름을 도입하고, 이에 따라서 주형을 가소성 조성물로 충진하는 단계 (b)동안에, 금속화된 표면은 가소성 조성물의 표면과 만난다. 이러한 양태에서, 가소성 조성물은 필름의 비-금속화된 표면보다는 오히려 금속화된 표면과 접촉하고, 접착 촉진제 또는 접착성 층을 사용하여 추가로 접착성을 증진시킬 수 있다.

필름은 성형 제품과 상이한 색상만을 가질 수 있지만 특히 필름이 부분적으로만 금속화되거나 또는 필름의 금속화된 표면이 가소성 조성물과 직면할 때 또한 특별한 색상 효과, 예컨대 금속성 외관 또는 상이한 광택을 부여할 수도 있다.

필름이 적어도 부분적으로 금속화되는 것 외에도, 또한 회화적, 정보적 또는 회화적이면서 정보를 제공할 수 있는 하나 이상의 패턴, 이미지 또는 표시가 필름에 제공될 수 있다. 필름은 투명하거나 또는 반투명하지만 또한 (거의) 불투명할 수 있다. 필름은 비-다공성이거나 또는 일부 다공성을 갖고, 매끄러운 표면을 가질 수 있지만 또한 표면 직물이 적용될 수 있다.

본원에서 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 층은, 층이 그의 주성분으로서 폴리에테르 분절을 함유하는 하나 이상의 열가소성 엘라스토머를 함유하는 조성물로 구성되고, 즉 조성물이 총 조성물을 기준으로 일반적으로 50질량% 초과, 바람직하게는 60질량% 초과, 보다 바람직하게는 70질량% 초과, 훨씬 더욱 바람직하게는 80질량% 초과의 열가소성 엘라스토머를 함유하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 조성물은 또한 이러한 하나 이상의 열가소성 엘라스토머가 조성물의 연속적 상을 형성하도록 다른 중합체를 50질량% 이하, 바람직하게 40질량% 이하, 보다 바람직하게는 30질량% 이하, 훨씬 더욱 바람직하게는 20질량% 이하로 함유할 수 있다. 바람직하게 이러한 다른 중합체는 열가소성 엘라스토머와 상용성이어서 기계적 및 미학적 특성을 유지하거나 또는 향상시킨다. 조성물은 또한 임의의 통상적인 첨가제, 예컨대 안정화제, 착색제, 가공 보조제 또는 난연제 화합물을 함유할 수 있다. 일반적으로 이러한 첨가제는 이들의 기능에 따라 총 조성물을 기준으로 0.01 내지 10질량%의 양으로 각각 존재한다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머의 적당한 예로는 예를 들어 소위 경질 및 연질 분절을 갖는 분절화된 공중합체가 있고, 이때 연질 분절은 폴리에테르, 바람직하게는 지방족 폴리에테르이다. 폴리에테르 분절을 함유하는 이러한 열가소성 엘라스토머는 또한 이후에 열가소성 엘라스토머 또는 공중합체로서 지칭된다. 바람직하게 연질 분절은 하나 이상의 알킬렌 옥사이드, 예를 들어 폴리(알킬렌 옥사이드)글라이콜로부터 유래되는 폴리에테르를 포함한다. 이러한 공중합체는 매우 넓은 온도 범위에서 우수한 기계적 특성을 나타낸다. 폴리(알킬렌 옥사이드)글라이콜로서 사용될 수 있는 것은 예를 들어 폴리(테트라 메틸렌 옥사이드)글라이콜 또는 폴리(테트라하이드로퓨란)글라이콜, 폴리(프로필렌 옥사이드)글라이콜, 특히 폴리(1,2-프로필렌 옥사이드)글라이콜, 폴리(에틸렌 옥사이드)글라이콜, 에틸렌 옥사이드-말단 폴리(프로필렌 옥사이드)글라이콜 또는 이의 조합이다. 이러한 폴리에테르는 본질적으로 무정형 특성, 낮은 유리 전이 온도(Tg) 및 낮은 뻣뻣함을 갖는다. 바람직하게는, Tg가 0℃ 보다 낮고, 보다 바람직하게는 -20℃ 보다 낮고, 가장 바람직하게는 -30℃ 보다 낮다. 이의 이점은 심지어 낮은 온도에서도 분절화된 공중합체의 높은 유연성 및 우수한 기계적 특성이다. 이들 연질 분절은 일반적으로 400 내지 6000g/몰, 바람직하게는 500 내지 3000g/몰의 분자량을 갖는다.

공중합체내의 경질 분절은 일반적으로 100℃보다 높고, 보다 바람직하게는 150℃ 보다 높고, 훨씬 더욱 바람직하게는 170℃ 보다 높은 연화 온도, 즉 유리 전이 온도 또는 용융 온도를 갖는다. 바람직하게 경질 분절은 반-결정성 특성을 가지므로, 공중합체의 향상된 화학적 내성을 초래한다. 적당한 경질 분절은 폴리유레테인, 폴리아마이드 또는 폴리에스터를 기제로 하는 분절이다. 이러한 코폴리에테르 폴리유레테인, 코폴리에테르 아마이드 또는 코폴리에테르 에스터 열가소성 엘라스토머의 이점은, 우수한 특성을 갖는 얇은 필름의 제조를 허용하고 이때 필름은 투명하거나 최소한 반투명하고, 필름 제조 동안 발포의 결과로서 다공성이 될 수도 있고, 다양한 기법에 의해 용이하게 금속화될 수 있다는 것이다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머내의 연질 분절과 경질 분절 사이의 비는 일반적으로 넓은 제한 사이에서 다양할 수 있지만 특히 공중합체의 목적 경도를 기준으로 선택된다. 일반적으로, 경도는 20 내지 80 쇼어(shore) D의 범위이다.

낮은 경도는 보다 유연한 필름을 초래한다는 점에서 유리하고, 높은 경도는 일반적으로 보다 높은 온도 저항성 및 보다 우수한 기계적 특성을 부여한다. 바람직하게, 경도는 30 내지 75, 보다 바람직하게는 35 내지 70 쇼어 D이다. 이의 이점은 상이한 특성, 예컨대 가공성, 온도 저항성, 기계적 특성 및 필요하다면, 다양한 기법에 의한 인쇄가능성 사이의 우수한 균형이다.

바람직하게, 공중합체는 그의 유리한 가공 특성 때문에 코폴리에테르 에스터이다. 보다 구체적으로, 경질 분절은 하나 이상의 알킬렌 글라이콜 및 하나 이상의 방향족 다이카복실산 또는 이의 에스터로부터 유래하는 반복 단위로 구성된 폴리에스터이다. 일반적으로, 알킬렌 기는 탄소원자수 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4를 함유한다. 알킬렌 글라이콜에 대해서 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜 및 특히 1,4-뷰틸렌 글라이콜이 바람직하다. 테레프탈산, 1,4-나프탈렌 다이카복실산 또는 4,4'-다이페닐다이카복실산이 특히 방향족 다이카복실산으로서 적당하다. 필요하다면, 다른 다이카복실산, 예컨대 아이소프탈산이 존재할 수도 있고, 이는 보통 보다 낮은 융점을 초래한다. 바람직하게 경질 분절은 실질적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트 및 특히 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트를 기제로 한다. 이의 이점은 우수한 결정성 거동 및 높은 융점이고, 따라서 공중합체는 용이하게 필름으로 가공되고 우수한 열 및 화학적 안정성을 나타낼 수 있다.

이러한 공중합체, 특히 코폴리에테르 에스터의 예 및 제조 방법은 예를 들어 문헌[Handbook of Thermoplastics, etc. O. Olabishi, Chapter 17, Marcel Dekker Inc., New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3, in Thermoplastic Elastomers, 2nd Ed, Chapter 8, Carl Hanser Verlag(1996) ISBN 1-56990-205-4, in Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, Wiley & Sons, New York(1988), ISBN 0-471-80944, p.75-117] 및 거기에 인용된 참조문헌에 기술되어 있다.

폴리뷰틸렌 테레프탈레이트로부터 유래하는 경질 분절 및 폴리(테트라 메틸렌 옥사이드)글라이콜 또는 에틸렌 옥사이드-말단 폴리(프로필렌 옥사이드)글라이콜로부터 유래하는 연질 분절을 갖는 적어도 코폴리에테르 에스터로부터 제조된 필름에 의해 매우 우수한 결과를 수득하였다. 이들 공중합체의 이점은 이들의 뛰어난 내열성 및 가공 거동이다. 본 발명에 따른 방법에서 이들 물질로 제조된 필름은, 비록 초기에 코폴리에테르 에스터의 융점 초과의 온도를 가지더라도, 주형이 용융된 중합체 조성물로 충진될 때 연화 또는 용융이 되지 않거나 또는 적어도 완전하게 되지 않아서, 수득된 성형 제품이 표면 전체(필요한 부분)상에 코폴리에테르 에스터 필름의 층을 갖도록 한다는 것이 밝혀졌다.

금속화를 위한 공지된 기법을 이용하여 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하는 필름의 금속화에 의해 금속화된 필름을 수득할 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 방법에서, 이러한 금속화된 필름은 성형 제품에 대해 뛰어난 접착성을 나타내는 반면에 금속화된 표면은 사출 성형 단계에 의해 거의 영향을 받지 않음이 밝혀졌다.

금속화된 필름의 표면은 금속으로 완전하게 또는 부분적으로, 예를 들어 패턴의 형태로 피복될 수 있다. 패턴의 예로는 전기 회로내의 전도성 경로이다. 필름상에(2차원) 부분적 금속화 또는 패턴의 디자인 및 적용은 성형 제품(3차원)을 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에서 제조할 때 발생하는 필름의 변형을 미리 고려할 수 있다.

특별한 양태에서, 필름은 반투명 또는 투명해서 필름은 금속이 적용된 면이 가소성 조성물과 접촉되는 방식으로 주형내에 위치할 수 있다. 이의 이점은 금속 층이 본 발명에 따른 방법으로 수득된 제품상에 상당히 시각적이지만 직접적으로 환경적 영향 또는 마모에 노출되지 않는다는 것이다. 이러한 경우에 금속 패턴은 바람직하게 거울 상으로 필름상에 적용된다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 양태에서, 금속화된 필름은 금속화된 공중합체를 포함하는 단일의 층으로 구성된다. 이것에 관한 이점은 기술적인 단순함이다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 양태에서, 필름은 둘 이상의 층을 포함하고, 이들중 하나 이상의 외부 층은 본질적으로 공중합체로 구성되고 층은 금속화되었다. 이러한 다중 층 필름은 공-압출성형 방법 또는 몇 개의 필름을 적층함에 의해 제조될 수 있다. 이의 이점은 상이한 층에 대해 상이한 물질을 사용하여 필요한 필름 특성의 조합을 수득할 수 있다는 것이다. 한 예로 상당히 금속화가능하고, 예를 들어 우수한 표면 특성, 예를 들어 마모 특성을 나타내는 또다른 물질과 조합되어 가소성 조성물에 대해 뛰어난 접착성을 제공하는 공중합체를 선택할 수 있다. 이러한 다중 층 필름의 예는 본질적으로 코폴리에테르 에스터 공중합체로 이루어진 층 및 폴리카보네이트의 또다른 층을 갖는 필름이다. 이 조합의 이점은 층들 사이의 접착성 및 폴리카보네이트 층의 높은 광택과 내마모성이다.

본 발명에 따른 방법의 특정 양태에서, 본질적으로 공중합체로 구성되지만 상이한 경도를 갖는 둘 이상의 층이 합해진다. 이는 하나의 성분이 우수한 금속화가능성 때문에 선택되고 나머지 성분이 또다른 필요한 특성 때문에 선택되는 이점을 갖는다. 이 방식으로, 예를 들어 부드러운 감촉 및/또는 미끄럼 방지 특성을 갖는 금속화된 표면을 갖는 성형 제품을 제조하는 것이 가능하다. 일반적으로, 부드러운 감촉 특성은 낮은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 60 미만, 바람직하게는 50 미만, 보다 바람직하게는 40 미만의 쇼어 D의 경도를 갖는 공중합체로부터 표면 층을 제조하고 거기에 특정 표면 직물을 적용하여 수득할 수 있다. 예로는 40 쇼어 D 경도를 갖는 코폴리에테르 에스터의 층 및 63 쇼어 D 경도를 갖는 코폴리에테르 에스터의 층을 함유하는 필름이다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 특별한 양태에서, 금속화된 필름은 발포된 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하고; 즉 층은 다공성 구조, 바람직하게는 밀폐 셀 구조를 갖는다. 이의 이점은 금속화된 표면의 부드러운 감촉 특성이 추가로 향상되고, 탄성 완충 효과를 수득할 수 있다는 것이다. 이는 구체적으로 적용 및 포켓용 장치 또는 다른 피복용에 중요하다. 다공성 필름을, 열가소성 엘라스토머 조성물 및 화학적 또는 물리적 취입 제제를 사용하는 압출 성형 방법에 의해 제조할 수 있다.

필름 두께는 광범위한 제한내에 다양할 수 있다. 바람직하게는, 필름은 0.01mm 초과의 두께를 갖는데, 이는 그렇지 않으면 필름이 취급하기 어렵고 주형이 충진될 때 필름이 찢어지거나 또는 구겨질 위험이 크기 때문이다. 필름은 3차원 성형 제품내로 성형하는 것이 보다 용이하고 제품 표면에 대한 접착성이 보다 양호하도록 그의 경도에 따라서 바람직하게 2 또는 1mm 보다 얇다. 결과적으로, 필름은 바람직하게 0.01 내지 1mm, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.75mm, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5mm의 두께를 갖는다.

개방된 주형내에 도입하기 이전에, 금속화된 필름을 실온 또는 감소된 온도에서 예를 들어 절단 또는 각인하는 단계, 예를 들어 동결 절단하는 단계에 의해 적당한 크기로 제조할 수 있다. 이러한 절단 또는 각인하는 단계는 나이프의 보조하에 또한 예를 들어 워터 젯 또는 레이저 빔에 의해 수행될 수 있다. 또한, 사출-성형 단계 (b) 동안 또는 직전에 적당한 크기로 필름을 제조하는 것이 가능하다. 후자의 경우에, 필름을 예를 들어 롤로부터 주형 및 사출-성형기로 연속적으로 공급할 수 있다.

가소성 조성물은 상이한 화학적 조성 및 특성을 갖는 중합체를 함유할 수 있다. 바람직하게, 가소성 조성물은 주형이 충진될 때 접촉하는 필름내의 공중합체와 융화성 또는 혼화성인 중합체를 기제로 한다. 중합체를 기제로 하는 조성물이란 상기 중합체가 조성물의 주성분이고 조성물의 연속적인 상을 형성함을 의미하는 것으로 이해된다. 이의 이점은 가소성 조성물과 필름 사이에 우수한 접착성이 수득된다는 것이다. 코폴리에테르 아마이드를 함유하는 필름을 사용하는 경우, 가소성 조성물은 바람직하게 예를 들어 폴리아마이드를 기제로 한다. 코폴리에테르 유레테인 필름은 다양한 플라스틱에 대해 우수한 접착성을 나타내는 이점을 갖는다.

게다가, 본 발명에 따른 방법에서 주형의 온도를 상승시킴으로써 접착성이 향상될 수 있음을 관찰하였다. 이 이유 때문에, 주형 온도는 60℃ 이상, 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상, 가장 바람직하게는 140℃ 이상이다. 그러나, 제시된 필름에 대해 너무 높은 주형 온도는 피해야 되는데, 이는 예를 들어 필름 상에 존재하는 이미지의 악화 또는 심지어 필름의 용융을 초래할 수 있기 때문이다.

코폴리에테르 에스터-함유 필름의 경우에, 적당한 가소성 조성물은 바람직하게 열가소성 폴리에스터 또는 폴리카보네이트를 기제로 한 것인데, 이는 필름 접착성이 보다 매우 우수하기 때문이다. 적당한 폴리에스터의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 이의 혼합물이 포함된다. 폴리카보네이트 가소성 조성물의 예로는 비스페놀-A 폴리카보네이트(PC) 및 이의 공중합체 및 혼합물을 기제로 하는 조성물이 포함된다. 적당한 조성물은 예를 들어 PC 및 PET(PC/PET), PC 및 PBT(PC/PBT), PBT 및 PET 또는 PC 및 아크릴로나이트릴/뷰타다이엔/스티렌 공중합체(PC/ABS)의 혼합물이다. 이러한 가소성 조성물의 이점은 정밀한 치수 공차 및 큰 온도 범위에 걸친 매우 우수한 치수 안정성을 갖는 성형 제품이 수득되고, 제품이 다양한 용도에 대해서 하우징으로서 사용될 수 있다는 것이다.

본 발명의 특정 양태는 코폴리에테르 에스터-함유 필름 및 PBT 조성물 또는 PC/ABS 혼합물을 기제로 하는 가소성 조성물의 조합을 사용하는 방법이다.

본 발명에 따른 또다른 양태에서, 주형은 단계 (b)에서 발포된 가소성 조성물로 충진된다. 이의 이점은 낮은 밀도를 갖는 성형 제품이다. 사용되는 가소성 조성물이 낮은 모듈러스를 갖는 경우, 우수한 품질의 폐쇄되고 금속화된 표면을 갖는 부드러운-감촉의 성형 제품이 수득된다. 이러한 양태의 예는 주형을 코폴리에테르 에스터 필름에 대한 폴리유레테인 발포로 충진하는 방법이다.

또다른 적당한 양태에서, 필름은 레이저-표식성인데, 이는 예를 들어 레이저에서 나오는 방사선의 영향하에서 색을 변화시키는 예를 들어 하나 이상의 방사선-민감성 착색제를 함유하는 필름 때문이거나 또는 금속 층이 방사선-민감성이고 그 위에 표식이 제작될 수 있기 때문이다. '색상 변화'는 발색단 색상의 또다른 색상으로의 변화, 비착색 상태로부터 색상의 수득 또는 색상의 부분적인 또는 완전한 손실을 포함한다. 레이저-표식성 필름은 또한 레이저-표식성을 개선시키기 위한 또다른 첨가제를 함유할 수도 있다. 이들 척도의 이점은 추가적인 표시 또는 장식이 대량 생산된 성형 제품에 나중에 적용될 수 있고, 상기 표시가 비교적 단순한 방식으로 변화될 수 있고, 필요하다면 제조되는 다른 모든 제품에서도 가능하다는 것이다. 이는 제품, 예를 들어 개인용품, 예컨대 핸드폰 또는 개인 디지털 보조기에 개성 또는 독특한 코드를 부여할 수 있다.

필름이 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 방사선-민감성 착색제를 함유한다면, 레이저 방사선의 유형의 선택은 예를 들어 상이한 색상의 표식, 심지어 다중-착색된 이미지, 예컨대 사용자의 사진을 제공하는 것이 가능하다.

레이저 방사선에 의해 투명하거나 또는 반투명한 필름이 아니라 필름 하부의 가소성 조성물을 표식하고 특히 금속 층에 의해 피복되지 않은 표면 구역에서 필름을 통해 레이저광을 조사하여 그 위에 이미지를 적용할 수도 있다.

본 발명은 또한 이렇게 수득가능한 적어도 부분적으로 금속화된 가소성 성형 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 부드러운 감촉 및/또는 미끄럼 방지 특성을 갖는 적어도 부분적으로 금속화된 표면을 갖는 성형 제품에 관한 것이다.

본 발명은 추가로 레이저 방사선을 통해서 다른 표식이 적용될 수 있는 적어도 부분적으로 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품에 관한 것이다. 이의 이점은 필름이 3차원으로 변형되지만 여전히 임의의 목적 위치에 있는 이미지 및 높은 정확도를 갖는 성형 제품을 제공할 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 이러한 표식되고 금속화된 가소성 성형 제품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 가소성 성형 제품을 포함하는 최종-용도 제품에 관한 것이다. 이 제품의 표면의 적어도 일부, 특히 제품의 기술적인 또는 정보적인/장식적인 기능에 관련된 부분, 예컨대 제어 패널은 본 발명에 따른 이러한 제품으로 구성된다. 이의 이점은 최종-용도 제품이 예를 들어 거의 마모되지 않는 금속화된 및 선택적으로 정보성 표면을 구비한다는 것이다. 또다른 이점은 최종-용도 제품이 독특하고 개인적인 이미지로 레이저-표식될 수 있다는 것이다. 또다른 이점은 최종-용도 제품이 또한 부드러운-감촉 및/또는 미끄럼 방지 특성을 가질 수 있다는 것이다.

최종-용도 제품의 예로는 전도성 금속화된 경로, 성형 회로판(MCB), 가정/산업용 또는 자동차용 램프 반사기, 가전 제품 제어 패널 및 EMI 차폐용 금속 층을 갖는 하우징을 포함하는 3차원 성형 연결 장치(3-D MID)를 포함한다.

본 발명은 다음 실시예를 참조로 예시된다.

필름

45mm 스크류 및 평판 필름 주변 장치가 구비된 일반적인 목적의 압출성형기의 보조하에 약 150㎛ 두께의 필름을 아르니텔(Arnitel, 등록상표) EM550(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스(DSM Engineering Plasitics), 네덜란드; 약 55 쇼어 D 경도의 코폴리에테르 에스터)으로 제조하였다.

실시예 1

약 78mm 직경의 회로 샘플을 아르니텔 EM550으로 제조된 필름으로부터 절단하였다. 압력을 약 10Pa로 감소시킨 후, 이 샘플을 크레싱톤 스퍼터 피복기(Cressington Sputter Coater), 유형 108 아우로(Auro)에 정치시켰다. 아르곤을 사용하여 스퍼터 피복기를 세정하였다. 300초동안 30mA의 전류를 스퍼터 피복기에 적용시키고 약 150nm의 금 층을 샘플에 적용시켰다.

금 피복된 필름 샘플을 주형 표면과 접하는 금 표면을 갖는 개방 주형내에 도입하였다. 주형은 치수 70*50mm의 플라크에 대한 단일의 주형 공간을 함유하고, 플라크의 두께는 3mm로부터 2mm로 1mm로 단계적으로 감소하였다. 이러한 두께의 변화는 하나의 두께로부터 또다른 두께로 변화시 날카로운 모서리를 갖는 플라크의 단계적인 표면을 초래한다. 주형을 오일 서머스탯에 의해 120℃의 온도에서 유지하고, 직경 22mm의 일반적인 목적의 스크류를 갖춘 엥겔(Engel) 80A 사출 성형기내에 탑재하였다.

주형을 밀폐한 후, 주형 공간을 용융된 PC/ABS 가소성 조성물, 유형 산타르(Xantar, 등록상표) CM 206(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스, 네덜란드)으로 충진시키고, 90℃에서 6시간동안 공기 순환 오븐내에서 예비 건조하였다. 사출 성형기의 온도 설정은 공급 호퍼에서 노즐까지 240-250-2550-250℃이고; 가소 시간은 약 5.5초이고, 사출 시간은 약 1.08초이고, 냉각 시간은 약 20초이고, 주기 시간은 약 28초이었다. 가소성 조성물의 사출 양은 약 13g이었다. 이러한 설정은 이 물질에 대해 권장된 표준 가공 조건과 일치한다.

주형으로부터 성형 제품을 제거할 때, 금 피복된 필름이 시각적인 찢어짐, 접힘 또는 다른 결함 없이 표면에서 모서리를 포함하는 성형 제품의 전체 표면에 존재하는 것을 관찰하였다. 필름은 표면 플라크에 대해 우수한 접착성을 나타내고, 긁힘 또는 찢어짐에 의해 플라크 표면으로부터 제거될 수 없었다.

실시예 2

실시예 1에 유사하게, 그러나 가소성 조성물로서 아르니트(Arnite, 등록상표) TV4 240(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스, 네덜란드; 20질량%의 유리 섬유를 갖는 PBT)이 이용된 성형 제품을 제조하였다. 성형하는 동안 80℃의 주형 온도를 사용하였고, 가소, 사출, 냉각 및 주기 시간은 각각 약 5.9, 1.07, 20 및 28 초이었다. 모든 성형 제품은 상기 기술된 외관을 가졌다.

필름은 플라크의 표면에 대해 우수한 접착성을 나타내고 긁힘 또는 찢어짐에 의해 플라크 표면으로부터 제거하기 어려웠다.

실시예 3

실시예 2에 유사하게, 아르니트(등록상표) TV4 240으로 성형 제품을 제조하였다. 그러나, 성형 동안 120℃의 주형 온도를 적용하였다.

모든 성형 제품은 상기 기술된 외관을 가졌다. 필름은 플라크 표면에 대해 매우 우수한 접착성을 나타냈다. 손으로 필름을 표면으로부터 잡아당기는 것이 실제적으로 불가능하고, 접착성은 잡아당길 때 필름이 찢어지기 시작하는 정도였다.

Claims (22)

1. (a) 주형내에 금속화된 필름을 도입하는 단계; 및

   (b) 주형을 사출 성형에 의해 가소성 조성물로 충진하는 단계

   를 포함하는, 금속화된 표면을 갖는 가소성 성형 제품의 제조방법으로서,

   상기 금속화된 필름이 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트로부터 유래하는 경질 분절 및 폴리(테트라 메틸렌 옥사이드)글라이콜 또는 에틸렌 옥사이드-말단 폴리(프로필렌 옥사이드)글라이콜로부터 유래하는 연질 분절을 갖는 코폴리에테르 에스터로 본질적으로 구성된 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,

    폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머와 융화성 또는 혼화성인 중합체를 기제로 하는 가소성 조성물을 사용하는 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    가소성 조성물이 열가소성 폴리에스터, 폴리카보네이트 또는 이들의 혼합물을 기제로 하는 제조방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 제 1 항, 제 12 항 및 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,

    금속화된 필름을 그의 비-금속화된 표면이 가소성 조성물과 직면하도록 주형내에 도입하는 제조방법.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제